Tub de captare a imaginii

Un tub de captare a imaginii este un tub de electroni care convertește o imagine optică în semnale electrice . Tuburile de captare a imaginii pot genera în principiu doar semnale pentru imagini cu o singură culoare; televizorul color necesită optică în amonte cu filtre de culoare sau un filtru de bandă cu comutare electronică corespunzătoare.

Tuburile de captare a imaginii au fost în mare parte înlocuite de senzori CCD .

funcţie

Un tub de captare a imaginii constă în principiu din

  • un fotocatod pe care imaginea de convertit este proiectată optic,
  • de la un dispozitiv de scanare care convertește această imagine de încărcare a fotocatodului , care este echivalentă cu expunerea, într-un semnal discret în timp.

Tipuri de tuburi de captare a imaginii

Conversia descrisă mai sus a imaginii optice într-o imagine de încărcare este comună tuturor tuburilor de captare a imaginii. Diferențele pot fi găsite în detaliile construcției.

Iconoscop

În acest tip, imaginea de încărcare este generată de un aranjament de celule condensatoare mici realizate din material sensibil la lumină ( cesiu ). Acest strat combină fotocatodul și stocarea imaginii de încărcare. Această imagine de încărcare este scanată linie cu linie folosind un fascicul de electroni . Încărcarea diferită a condensatorilor are ca rezultat curenți diferiți atunci când celulele condensatorului sunt încărcate și, astfel, semnalul electric.

Datorită designului său mecanic, iconoscopul este destul de sensibil la efectele emisiilor secundare de electroni. Iconoscope trickle compensat aceste perturbatoare efecte prin stropire condensatorul celulei placa cu electroni generate separat.

Schema unui supericonoscop
Super iconoscop fără deviere și bobine de focalizare

Super iconoscop

Supericonoscopul diferă de iconoscopul normal prin faptul că fotocatodul și stratul de stocare sunt separate. Fotocatodul este aranjat aici în fața stratului celulei condensatorului, iar imaginea de încărcare generată în acest mod este proiectată electronic pe stratul de stocare. Acest lucru crește sensibilitatea datorită posibilității de intensificare (accelerare) a imaginii electronilor prin câmpuri externe .

Tub de sondă

Tubul sondei dezvoltat de Philo Farnsworth generează, de asemenea, o imagine de încărcare pe un fotocatod. Folosind optica electronică adecvată, această imagine de încărcare este ghidată dincolo de intrarea unui multiplicator secundar de electroni complet linie cu linie . Semnalul pre-amplificat poate fi preluat acolo.

Orthicon

La fel ca iconoscopul, orticonul are, de asemenea, un aranjament de condensatori din material sensibil la lumină. Cu toate acestea, acest aranjament este semi-transparent la lumină și este utilizat din ambele părți. Imaginea optică este proiectată pe acest aranjament din față și astfel generează imaginea de încărcare. Un fascicul de electroni scanează această imagine de încărcare din partea din spate în modul cunoscut din iconoscop.

Spre deosebire de iconoscop, acest fascicul de electroni este încetinit la viteze foarte mici prin măsuri adecvate, astfel încât să nu fie eliminați electroni secundari din fotocatod. Acest fascicul de electroni este deviat din nou după ce celulele condensatorului au fost scanate și revine la un anod lângă catod. Semnalul poate fi preluat acolo.

Superorthikon

Acest tub de înregistrare a imaginilor , cunoscut în afara lumii vorbitoare de limbă germană sub numele de Image Orthicon, separă fotocatodul și stratul de stocare, similar cu supericonoscopul. În plus, între fotocatod și stratul de stocare este dispus un tip de rețea, chiar în fața stratului de stocare, care este destinat să împiedice formarea de electroni secundari.

O placă de sticlă subțire formează partea din spate a stratului de stocare, imaginea de încărcare este, de asemenea, scanată de un fascicul de electroni lent și apoi deviat înapoi datorită influenței prin această placă. În locul unui anod normal, acest fascicul de electroni modulat care se întoarce este direcționat într-un multiplicator secundar de electroni.

Aceasta înseamnă că Superorthicon are o sensibilitate de aproximativ patru sute de ori mai mare decât cea a Ikonoskop și astfel permite imaginilor să fie realizate chiar și pe vreme tulbure sau în condiții de iluminare normală.

Vidicon și subtipuri

Vidicon din producția japoneză
Efectul „coadă de cometă” al unei camere Saticon

Fotocatodul translucid din Vidicon este realizat din material semiconductor, a cărui rezistență se modifică atunci când este expusă la lumină. Dacă fasciculul de electroni de scanare lovește acum acest catod semiconductor, curentul său fluctuează din cauza conductivității diferite a zonelor mai mult sau mai puțin puternic expuse. În designul său clasic, introdus în 1951, Vidicon funcționează cu un fotocatod din trisulfură de antimoniu .

Dezvoltările ulterioare au făcut posibilă îmbunătățirea considerabilă a proprietăților acestui tip de tub de captare a imaginii. Introdus în 1962, Plumbicon cu un strat semiconductor din oxid de plumb (PbO) a adus o îmbunătățire dramatică a calității imaginii, ceea ce a făcut superfluă utilizarea în continuare a superorticonului mare și scump. Saticon , o dezvoltare japoneză introdusă în 1973 care folosește un strat semiconductor din seleniu cu adaosuri de arsen și telur, a fost, de asemenea, utilizat pe scară largă în scopuri radio . Newvicon a fost utilizat pe scară largă în camerele de amatori și de supraveghere. Acesta se caracterizează prin sensibilitatea la lumină deosebit de mare, dar nu se potrivește cu calitatea imaginii Plumbicon și Saticon.

Mai multe tipuri

  • Isoscope , foarte frecvente în domeniul medical,
  • Graficul funcționează cu două electroni grinzi, un fascicul de scanare și un fascicul de ștergere, care strat de un strat semiconductor pe ambele părți,
  • eriscope , un tub legat de iconoscope.

poveste

Camerele de televiziune cu tuburi de captare a imaginii bazate pe iconoscop au fost implementate pentru prima dată în practică în 1926 .

Dovezi individuale

  1. ↑ A se vedea literatura, p. 50, paragraful 2. Această informație provine din 1952 și este posibil să nu fie actualizată.
  2. ^ B. și W. Heimann: Tuburi pentru camere TV - proprietăți și aplicații. (PDF) În: Tipărire specială din „Tehnologia TV și Cinema”. 1978, accesat la 25 iunie 2015 (germană).

literatură

  • Heinz Richter: televiziune pentru toată lumea. Franckh'sche Verlagshandlung Stuttgart, 1952, pp. 40 și urm.

Link-uri web